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柑橘类果汁脱苦方法研究综述作者作 者 简 介左安连 , 女 , 硕 士 , 从 事 天 然 产 物 的 研究与 开发 , e2mail : zuoa nl ho t2mail . co m1 . 上海香料研究所 , 上海2 002 32 ; 2 . 上海应用技术学院 ,上海2 002 35 ; 3 . 嘉 兴市 中 华化 工 有 限 责 任 公 司 , 浙 江左安连1毛海舫3李琼1 ,2李云霞1 ,23 140 06摘要柚皮苷和柠碱是柑橘类果汁的主要苦味物质 ,其存在明显影响了柑橘果汁的品质 ,文中介绍了柑橘果汁的几种主要脱苦方法 ,并对今后柑橘汁脱苦法进行了展望 。关键词柑橘果汁柚皮苷柠碱脱苦a revie w on research of the removal of bitterness in citrus juicesz u o a nl i a n1m a o h ai f a n g 3l i q i on g 1 , 2l i y u n x i a1 , 2(1 . sha nghai re sea rc h in stit ut e of fra gra nce & flavo r indu st r y , sha nghai20 023 2 , chi na ; 2 . sha nghaiin stit ut e of tech nolo gy , sha nghai 20 02 35 , chi na ; 3 . j ia xi ng zho ngh ua che mical co . , l t d . , zhejia ng31 400 6 , chi na)abs t r a ct na ringin and l imo nin a re t he main bit ter co mpo unds of t he cit r us f r uit j uice s. their exi stence o bvio usly aff ect s t he qualit y of cit r us j uices. thi s a rticle int ro duced several mainly met ho ds used to remo ve t he bit ter ne ss in cit r us j uice s. mea n2 w hile , it fo reca sted t he met ho ds of remo val of bit ter ne ss in cit r us j uices in t he f ut ure .ke y wor ds cit r us j uices na ringi n limo nin remo val of bit ter ne ss柑橘是世界上种 植 最为 广泛 的水 果 之一 。柑橘类果实的营养价值很高 ,以其为原料的柑橘汁中 含有丰富的矿物质和维生素 ,特别是钾和类胡萝卜素 、维生素 c ,它们在预防某些疾病 、维持心肌功能以及降低血压等方面有重要的作用 ,柑橘汁已经成 为世界上最受欢迎的果汁 。目前 ,我国柑橘种植面 积居世界首 位 , 年 产 量 约 1 50 0 万 吨 , 居 世 界 第 三位 。根据联台国粮农组织 ( fa o) 预测 ,2 01 0 年我国 柑橘加工品的需求量将达到 181 . 5 万吨 。我国柑橘 鲜果采后商品化处理率仅为 5 % ,而发达主产国家 高达 90 %以上 ,我国柑橘加工比例远低于 3 5 %的世 界平均水平 ,更低于巴西的 8 0 %和美国的 7 0 %这一水平 。此种情况一方面 造成 柑 橘果 汁主 要 依赖 进 口 ,柑橘加工企业日 渐疲 软 , 无 力应 对入 世 后的 竞争 ;另一方面造成资源浪费 ,我国每年均有大量“过剩”鲜柑橘因无用武之地而腐烂掉 。造成这种局面 的原因除了种植模 式 、柑橘 品种 之 外 , 还与 我国 柑橘加工技术有关 。据调查 ,我国生产的柑橘汁一般有较明显的苦味 ,这在一定程度上影响了柑橘汁的 品质 1 。因此 ,积极开展柑橘加工技术的研究是十 分必要的 ,尤其是柑橘果汁的脱苦技术 。1 柑橘果汁的主要苦味物质现已知道 柑橘 果汁 苦 味的 形成 主 要是 由两 大 类化合物造成 。一类化合物是类黄酮化合物 ( fla2 vo noi ds) ,其主要苦味物是柚皮苷 ( na ri ngi n) 、新橙 皮苷 ( neo he sp e ri di n) 、枸桔苷 ( po nci ri n) 等 ,其中以柚皮苷 (学名为 4 ,5 ,72三羟基黄烷酮272鼠李糖葡萄 糖苷) 为主 ,其结构式如图 1 所示 。它在水中的苦味 阈值为 20 mg/ l ,在果汁中约为 3 0 mg/ l ,易溶于热 乙醇中 ,在热水和热 乙 酸中 可溶 , 冷 水 和冷 乙醇 中收稿日期 :20082124 ;修回日期 :200822217w w w . ff c2journal . c om 33 香料香精化妆品 2008 年 6 月第 3 期flavour fragrance cosmetics june , 2008 , no1 3综述与专论微溶 ,乙醚 、氯仿 、苯中不溶 。柚皮苷在柑橘中的含量因品种 、果实部位和采摘季节不同各有差异 。湖 南轻工业研究所对国内柚子测得结果 2 : 湖南大柚干燥白皮层含柚皮苷 3 . 2 % ,广西小柚含 3 . 9 % ,衡阳酸柚含 4 . 9 % 。 柚皮苷在柑橘果实中总体含量的高低趋势为 :白皮层 外果皮 内果皮 种子 果汁 ,没有成熟 的柑橘果实中的柚皮 苷 含量 最多 。柚皮 苷 主要 存在于柚子 、葡萄柚 、酸橙及其变种的果皮及果实中 。 在食品工业中柚皮苷可作为天然色素 、风味改良剂 和苦味剂等用于食品 和 饮料 的生 产 。近 年 来的 研 究表明 ,柚皮苷具有抗氧化 、抗突变 、抗癌等多种生 物活性 ,在医药工业上可用于生产防治心脑血管等疾病的各种药物 3 。另一类化合物是类柠檬苦素 (li mo noi ds) ,是一 组三萜系衍生物 , 是 植物 次 生代 谢的 产 物 , 主要 存 在于芸香科和楝科的多种植物中 ,迄今已分离出大 约 30 0 多种类柠檬苦素化合物 。类柠檬苦素常以两种形式 存 在 , 一 种 为 类 柠 檬 苦 素 配 基 化 合 物 ( 苷 元) ,已分离鉴定出 3 7 种 ,另一种为类柠檬苦素葡萄 糖苷化合物 ( 即配糖体 ,又称苷) ,已分离鉴定出 21 种 4 。柠檬苦素类似物的苷元又可分为中性和酸性 (柠檬苦素 a 环内酯和 d 环内酯) 两种类型 。据研究 ,虽然在柑橘果实中柠檬苦素 (亦称柠碱 ,如图 2 ) 的含量极少 ,但由于在柑橘果实中含有大量的柠碱 前体 柠檬苦素 a 环内酯 ( 简称 l a rl ) 5 ,榨汁 时 l a rl 从果实中溶出 ,此物质在酸性条件或加热 条件下会很快地转变成柠碱 ( 图 3 ) ,此反应因柑橘中存在柠檬苦素 d 环内酯水解酶而得以加速 ,这就 是榨汁前不苦的柑橘果汁榨汁后慢慢变苦的原因 , 这种现象 被 称 为“后 苦 味”( delayed bit t er ne ss) 6 。 具有强烈苦味的类柠 檬 苦素 有柠 碱 ( l i mo ni n) 、诺 米林 ( no mili n) 、宜昌素 ( ic ha ngi n) 和诺米林酸 ( no2mi nic aci d) 四种 ,在柑橘类果汁中 ,通常情况下柠碱 是最重要的苦味源 , 诺米 林 次之 , 而 宜昌 素 和诺 米 林酸因其含量较低而作用不明显 4 。柠碱在水溶液 中的苦味阈值为 1 . 0 mg/ l ,比柚皮苷要苦约 2 0 倍 , 在橙汁中的苦味 阈值 为 3 . 4 mg/ l , 水中 溶 解度 为4 mg/ l ,如果其含量超过 15 mg/ l , 那么此种柑橘 已不适合用于饮食业中 7 。柠檬苦素类似物的配糖体 (l g) 是一类无苦味的 柠檬苦素类似物 ,并不构成柑橘果实的苦味 。它是由 柠檬苦素类似物苷元分子 d 环开环后在 c217 的位置上以糖苷键的形式结合一个五碳糖而构成的 8 ,是在植物体内经过相当复杂的生化过程合成的 。柠檬苦素 类化 合物 在 柑橘 果实 中 的总 含量 与 种类比例因品种 、发 育 阶段 等的 不 同而 存在 差异 ;同时 ,不同柑橘组织中柠檬苦素类化合物种类比例亦有较大 差 异 。通 常情 况下 , 在 柑 橘成 熟果 实中 , 柠檬苦素 类 化 合 物 含 量 多 以 种 子 最 高 , 其 次 为 果 皮 ,最低为果肉 。2 柑橘果汁的脱苦方法在柑橘制品中 ,特别是柑橘果汁中含有一定的 苦味是保持产品特有风味必不可少的 ,但苦味过强 就会影响产品的质 量和 销售 。柑橘 果 汁的 脱苦 工 艺是柑橘深加工的关键技术 ,针对脱除柑橘类苦味物质的问题 ,许多学者作了广泛的研究并提出了许 多方法 。2 . 1吸附法脱苦 吸附法是采用吸附剂有选择地吸附除去柑橘类果汁中的苦味成分而达到脱苦的目的 。寻找各种有效的吸附剂除去柑橘中的苦味一直都是一个研究的 热点 。目前采用的吸附剂主要有活性炭 、活化硅酸 镁 、硅胶 、醋酸纤维 、木质吸附剂 、吸附树脂等 。2 . 1 . 1 活性炭五十年代 ,mclolioch 9 发现活性炭对脐橙汁中 的柠碱和有机酸有一定的吸附作用 ,但由于处理后的果汁 p h 值上升 ,引起了一些化学反应 ,从而使产品产生出了硫化物的气味 。万萍等 10 将带有苦味 的柑橘汁经过澄清 ,用 0 . 3 %的活性炭 ,在室温下脱 苦 30 mi n ,再通过离心或过滤法分离活性炭 , 可将w w w . ff c2journal . c om 34 香料香精化妆品综述与专论2008 年 6 月第 3 期flavour fragrance cosmetics june , 2008 , no1 3包括极苦的橙子二次榨汁等柑橘汁 中的 苦 味基 本脱除 。与此同时维生素 c 损失量为 7 %9 % ,总酸损失量 3 % 4 %左右 , 可 溶性 固 形 物 的 损 失 量 为2 %左右 。图 3柠檬苦素类似物引起的柑橘苦味发生机理洲开发出新工艺 15 , 采用苯乙烯/ 二乙烯基苯共聚2 . 1 . 2活化硅酸镁ba r mo re 11 用活化硅酸镁 ( flo ri sil ) ,在 2 0 间歇搅拌 1 mi n 条件下 ,可同时降低葡萄柚果汁中的 苦味和酸味物质 ( 见表 1 ) 。且处理后果汁中 vc 和 可溶性固形物的含量未发生变化 ,也没出现异味 。表 1活化硅酸镁处理橙汁实验体 、酚/ 福尔马林浓缩物 、聚丙烯酸酯为基础的颗粒状或球状粒子 ,这种吸附剂开始广泛地应用于柑橘 汁脱苦 。吸附法脱苦发展至今 ,性能日益优异的树脂相继出炉 。cha ndle r 及 j o h n sce 16 对 20 余 种 商品 化树 脂 进行了筛选研究 ,结果表明 ,吸附树脂 xad27 可去除果汁中 8 8 %的柠碱 ; s86 1 的吸附效果最佳 ,能吸 附果汁中 1 00 %的柠碱 ;而 s8 66 对柠碱更具有选择 性 ,但吸附效果不如 s8 61 。此类吸附树脂对果汁中其他营养成分有一定的影响 。离子交换树脂 s28 61( u sa 专利 4 43 9 45 8) 在不影响柑橘果汁中营养成 分的前提下 , 果汁中 苦 味明 显降 低 ; 其 中可 使脱 酸 葡萄柚汁中的柚皮苷和柠碱的脱除率分别达 80 %和 90 % , 脐 橙 汁 、柠 檬 汁 中 柠 碱 的 脱 除 率 分 别 达2 . 1 . 3 凝胶型纤维素酯七十年代后期 ,cha ndle r 等 1 2 人研究凝胶型的 醋酸纤维素酯 ( ca) 和醋酸2丁酸纤维素酯 ( cab) 作吸附剂 ,脱除果汁中的柠碱并已开始工业应用 。凝 胶型纤维素酯可以内涂或内衬在果汁贮罐内 ,也可以做成胶粒进行使用 。cha ndle r 使用含 1 5 %ca 的凝胶珠粒浸泡在橙汁中处理 45 mi n ,结果见表 2 。表 2醋酸纤维素酯胶粒脱除柠碱实验 17 85 %和 94 % 。a da mi 和 ca rli ni 等采用 a mber2lit e xad216 树脂去除柑橘汁中的苦味物质 , 效 果 非常明显 ,对柠碱的吸附率大于 90 % , 对柚皮苷的 18 吸附率经 l ee 和 ki m研 究 检 测 为 7 8 % 。ma ria 19 等 采 用 a mberlit e xad2 4 、xad2 7 和 xad2 16三种苯乙烯2二乙烯基苯的共聚物 ( svdb) 对柑橘汁 进行脱苦 ,发现三种树脂对柑橘汁中各成分吸附能 力顺序依次为 :柠碱 柚皮苷 类胡萝卜素还原糖 。树脂吸附柠碱的能力远远超过柚皮苷 ,主要是因为 前 者 具 有 更 强 的 疏 水 性 。研 究 还 发 现 仅xad2 7 吸 附 脱 苦 最 符 合 l a ngmui r 和 fre undlich两种模型 ,对柠碱的 脱 除率 最高 , 并 且 对其 它营 养 成分影响最少 。在国内 ,利用吸附法去除柑橘汁中苦味物质进行的研究旨在挑选优良的国产树脂 。肖润林等 20 采用国产树脂对酸橙汁中苦味物质进行处理 ,处理 后柚皮苷和柠碱的脱除率可达 80 % 。程绍南等 21 2 . 1 . 4吸附树脂自上世纪 70 年代起 ,澳大利亚 、美国 、以色列 、 日本等国相继开展了用树脂脱去柑 橘果 汁 中柠 碱和柚皮苷等苦味物质的研究 13 。到 80 年代后期 ,澳大利亚 、阿根廷 、希腊 、以色列 、意 大利 、日 本 、西 班牙和美国已在生产上用树脂脱苦 14 。近年来 ,欧w w w . ff c2journal . c om 35 胶粒重量 ( g/ 100 g 果汁)指标0 . 351 . 455 . 8015 . 20原料中柠碱含量/ ( mg/ l )41 . 441 . 441 . 457 . 4处理后柠碱含量/ ( mg/ l )36 . 434 . 027 . 519 . 1脱除率/ %12183467被胶粒吸附的柠碱/ ( mg/ g)1 . 430 . 510 . 240 . 26被 ca 吸附的柠碱/ ( g/ kg 干基)9 . 533 . 401 . 601 . 66分配系数2621005887flo ri sil用量/ %柠碱脱除率/ %柚皮苷脱除率/ %总酸脱除率/ %533132010622835157624820815159香料香精化妆品 2008 年 6 月第 3 期flavour fragrance cosmetics june , 2008 , no1 3综述与专论采用 hb80 1 吸附树脂 ( 加入量 1 0 % ,搅拌 10 mi n)对高橙 、 文 、 柑 、柳橙 进 行脱 苦 , 该树 脂 对上 述 柑橘类果肉原汁的柚皮苷和柠碱的 脱除 率 分别 达61 . 6 % 10 0 %和 8 0 . 3 %9 8 . 9 % ,对全果原汁的脱除率分别达 71 . 5 %9 0 . 9 %和 7 8 . 9 %10 0 % 。 前田久夫 (1 98 5) 和 j o h n so n (19 83 ) 曾以苯乙烯2乙二 烯苯系树脂为吸附剂 ,采用分批混合法分别对八朔 蜜柑汁和葡萄柚汁的柚皮苷进行了吸附脱除试验 ,得到了脱除率分别为 5 1 %和 56 %6 1 %的结果 ,该 树脂对柠碱的脱除率可达 75 %91 % 22 。相比较 而言 , hb8 01 吸附树脂对柚皮苷的吸附效果似乎更 显著些 ,但在柑橘汁的脱苦处理中 , 若采用 hb8 01 吸附树脂 , 尚 需 进 一 步 研 究 防 止 vc 损 耗 的 措 施 。高彦祥 23 等研究了 8 种大孔吸附树脂对橙汁中柚皮苷 、柠碱的吸附作用 ,其中 y7 吸附树脂对上述两 种苦味物质的静态饱和吸附率达均达到 1 00 % , 吸附平衡时间 4 h ,对其它营养成分无明显影响 ; 对柚 皮苷 和 柠 碱 的 吸 附 等 温 线 分 别 服 从 l a ngmui r 和fre undlic h 吸附等温模式 ; 然而 , 由于加工工艺 、加 工设备不完善等 , 使 得树 脂 破损 度很 大 , 大 大缩 短 了树脂的使用寿命 ,致使吸附率明显降低 。柑橘果汁与吸附剂接触的方式主要有 : 固定化 床技术 、流化床技术 和笼 式 接触 技术 , 其 中 笼式 接触技术能使苦味物质与吸附剂更好地接触 ,其最大 的特点是可以处理带有悬浮颗粒的果汁 。根据吸附剂对苦味物质的吸附特点 ,优良的吸 附剂需具备以下几 点 : 大 的 比表 面积 ; 与 苦 味物 质 分子具有较强的亲和力 ; 吸附剂表面孔径的大小必须适合其颗粒表面 具有 多孔 性的 结 构 ; 此外 , 吸 附 剂对苦味物质的吸附必须迅速 。2 . 2 生物技术法脱苦2 . 2 . 1自然酶法 和吸附剂一次可以把柠碱和柚皮苷除去不同 ,酶法脱苦主要是利用不同的酶分别 作用 于 柠碱 和 柚皮苷 ,使之生成不含苦味的物质 。脱苦酶按作用 对象可分为黄烷酮糖苷类化合物脱 苦酶 和 柠檬 苦 素 (柠碱) 类化合物脱苦酶 。作用于 黄烷 酮 糖苷 类 化合物的脱苦酶主要是柚皮苷酶 ,它是由2l2鼠李糖苷酶和2d2葡 萄糖 苷 酶组 成 。柚 皮苷 酶 最早 是 hall 于 19 38 年从芹菜种子中分离得到的 , 目前国 外已有商品柚苷酶供 应 。柚 皮 苷在 此酶 的 作用 下 最终生 成 没 有 苦 味 的 桔 皮 素 和 葡 萄 糖 。王 鸿 飞 等 24 利用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦研究 ,结果表明 ,柚皮苷酶最小用量为 0 . 5 g/ l 、果汁温度为45 7 0 、果 汁 p h 为 3 5 、作 用 最 短 时 间 达 60mi n ,脱 苦 率达 到 8 5 %以上 ; 在 优化 后 的 工 艺 条 件 下 ,用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦具有良好的效果 ,脱苦率达 9 0 . 55 % 。作用于柠 檬苦 素类 化 合物 的脱 苦 酶主 要有 柠 酸 a2环内酯脱氢酶 、柠檬苦素环氧酶 、柠檬苦素醇 脱氢酶 、反式 消 除酶 、乙 酰基 裂解 酶 等 。利 用节 杆 菌属和不动杆菌属的去柠檬苦素酶使柠碱酸盐 d2环内酯开环产生无苦味的柠碱衍生物的方法 ,只是 一种权宜之法 ,因为在果汁天然的酸性环境中 (p h3 . 03 . 5) ,d 环可以重新关闭 。但若使用柠碱酸盐 脱氢酶打开 d 环 ,则可以使柠碱酸盐 d2环内酯转化 为无苦味的 1 72脱氢柠碱酸盐 a2环内酯 ,这是一种有效的脱苦方法 , 但 此 法还 未用 于 生产 , 且 对此 研 究也很少 25 。柠碱前体的脱氢酶研究较多的有两 种 13 :一种是 a rt hro bact er glo bifo r mi s 菌 株所 产 生的胞内 酶 , 简称 l d2a g ; 另一 种由 pse udo mo na s sp eci s 32 1218 菌株产生 ,简称 l d2ps ,后者性能优于前者 ,并已获得美国 专 利权 ; 以 上两 种 酶均 需特 定 的辅酶配合才能发挥作用 。2 . 2 . 2 固定化酶法 固定化酶具有比自然酶更广泛的 p h 值和温度适应范围 ,且能多次使用 。固定化柚苷酶用于脱苦已有许多报道 。puri 等 2 6 用海藻酸盐包埋柚苷酶 用于果汁脱苦 ; o ne 等 27 通过离子键将柚苷酶固定 在 d ea e2sep ha nde x s 上 ; elle nrie de r 等 28 用 丝 绸 和羊毛固定青霉来源的柚苷 酶 ; tse n 等 29 发明 用 三醋酸纤维素固定柚苷酶 ,果汁在生物反应器中与酶接触 ,可同时去除柚苷和柠碱 。ol so n 等 30 采用 固定在中空纤维中的柚苷酶脱除葡 萄 柚汁 中的 柚 苷苦味 ,处理后果汁的苦味已达到可以接受的程度 。柠檬 苦 素类 脱苦 酶 最适 宜的 p h 值都 偏向 碱 性 ,直接将其用于脱苦时需调节柑橘汁的 p h ,这会影响柑橘汁的品质 ,而柚皮苷酶的最适宜 p h 值与 柑橘汁的自然 p h 值相接近 ,因此 ,在用固定化酶对 柑橘汁进行脱苦时使用最多的是柚皮苷酶 。2 . 2 . 3 固定化细胞利用细胞固定化技术 ,不仅可省去复杂的酶分 离提纯步骤 , 保持酶 的 天然 状态 , 而 且 使用 失效 后的固定化细胞经培养再生后 ,还可重复利用 。汪钊 31 等人 用黑 曲 霉 变 异 株 z g8 6 进 行 柚 苷 酶固体发酵 , 利用此 酶 对柑 桔果 汁 脱苦 , 脱 除率 达90 % ,苦味基本消失 。柠檬苦素脱苦酶受 p h 的影响 ,在固定化酶脱苦 应 用中 受到 限 制 , 但可 以将 产w w w . ff c2journal . c om 36 香料香精化妆品综述与专论2008 年 6 月第 3 期flavour fragrance cosmetics june , 2008 , no1 3生这些酶的细菌细胞固定化 ,以用于柑橘果汁的脱苦 。常用菌有球 形 节杆 菌 、球形 节杆 菌 、假单 胞 菌 、束红 球 菌 等 , 利 用 此 法 脱 苦 的 菌 可 多 次 使 用 。固 定 化 材 料 的 选 择 尤 为 重 要 , ibo r ra 等 人 将rho doccu s f acia n s 的细胞固定在2角叉藻聚糖上 , 可脱除大约 6 0 %的柠碱 ; ha segawa 等人将 co r yne2 bact e ri um f acia n s 固定在丙烯酰胺上 ,使含 2 0 50 mg/ kg 诺米林的柑橘汁一次 通过 , 便 可 完全 脱除 ,该系统连续用 15 次后依然有效 。va k s 和 l if shitz 从土壤中分离出 aci neto bat er sp 菌 ,将该菌装入渗 透性囊袋 ,置于高柠碱果汁中 2 小时 ,柠碱含量即降 低 50 % 32 ,果汁中其他营养成分没有受到损失 。罗 自生等 33 将醋酸杆菌于固定化细胞生物反应器中 ,在流速 2 ml / mi n 处 理 柑 橘 汁 后 , 柠 碱 脱 苦 率 达58 . 3 % ,p h 值从 3 . 8 下降至 3 . 7 ,vc 损失 8 % ,可溶 性固形物损 失 7 % , 该反 应器 每 次处 理柑 橘 汁 1 20 ml ,可连续使用 11 次 ,脱苦率仍可达 51 . 0 8 % 34 。 从目前的发展趋势来看 ,酶法脱苦具有专一性强 ,对柑橘果汁风味和营养成分破坏少 、效果好 、成本低等 特点 ,可能将是今后柑橘类果汁脱苦的主要方法 。2 . 3 屏蔽法脱苦2 . 3 . 1 2环糊精2环糊精是由 7 个葡萄糖分子通过21 ,42糖苷 键组成的环状结构 ,其疏水中心空腔能够结合某些分子 ,形成包合络合物 ,作为增溶剂 、乳化剂在食品工业上具有较大的应 用 潜力 。添加 剂量 因 柑橘 汁 种类而异 ,一般在 0 . 3 %0 . 5 %之间 ,不超过 1 % , 以免苦味成分重新析出 。ko nno 等 35 通过试验发现在柑橘汁中加入 0 . 5 %2环糊精可使柑橘汁的苦 味降低 5 0 % ,而对糖类 、vc 和其它营养成分没有太 大影响 。徐仲伟等 36 研究表明 , 添加 0 . 5 %2环糊 精时 柠 碱 、柚 皮 苷 的 脱 除 率 分 别 为 49 . 1 % 和47 . 8 % 。徐国胜等 37 实验发现 , 2环糊精对柑橘类果汁脱苦工艺的最适参数 : 果汁温度为 4 5 , 作用 时间 90 mi n , 2环糊精添加量为 0 . 5 g/ 1 00 ml 。在 优化的工艺条件下 ,柠檬苦素脱苦率为 86 . 53 % ,柚 皮苷脱苦率为 24 . 17 % ,vc 损失率为 4 . 68 % 。2 . 3 . 2 新地奥明新地奥明 ( ne dio smi n) 具有脱氢新橙皮苷的特 点 ,本身没有苦味 , 它能 通过 化 学的 或物 理 的作 用 而和味感器官发生缔合 ,使得苦味物质的苦味阈值 增大 ,从而降低物质的苦味 。在水溶液中 ,10 mg/ kg 的新地奥明可以使柚皮 苷的 苦味 阈 值从 20 mg/ kg增加到 6 5 mg/ k g ,使柠碱的苦味阈值从 1 mg/ kg 增加 到 4 mg/ kg , 其 推 荐 剂 量 5 0 1 50 mg/ kg 。60 mg/ kg的新地奥明可使柑橘汁中柠碱的阈值由3 . 4 mg/ k g 增至 6 . 8 mg/ kg ,并不会影响柑橘汁本 身的风味 。gua da gni 38 发表了下列关系式 :tn = 1 8 . 295 cneo 0 . 45tl = 3 . 454 cneo 0 . 15式中 : tn 为柚皮苷在水中的苦味阈值 (mg/ kg) ;tl 为柠碱在橙汁中的苦味阈值 (mg/ kg) 。2 . 3 . 3 蔗糖 添加一定 剂量 的甜 味 剂蔗 糖亦 可 增大 苦味 物质在溶液中的阈值 ,如表 3 所示 39 :表 3蔗糖添加量与苦味物质阈值的关系除蔗糖外 ,其他甜味剂如新橙皮苷双氢查耳酮(neohesperidin dihydrochalcone) 、橙皮素双氢查耳酮葡 萄糖苷 ( hesperidin dihydrochalcone glucoside) 等也能 使柚皮苷和柠碱的苦味阈值有较大的增加 。2 . 4 代谢法脱苦maie r 发展了代谢脱苦法 , 它与柑橘柠碱的代 谢密切相关 。徐仲伟等 36 将整果置于 2 0 mg/ kg 的乙烯气体中 1 h ,然后于室温下在空气中放置 5 天 ,可使果汁中柠碱苦味降低 44 . 9 % ,但此法对柚皮苷 脱除的影响很小 ,见表 4 。此外 ,用乙烯利浸果若浓度控制不当 ,会有烂果现象发生 。表 4乙烯利浸果对柑橘果汁苦味成分的脱除2 . 5 膜技术脱苦膜分离技术是近几十年发展起来的高新技术 ,这些年发展尤为迅速 。按照分离原理不同可分为 :滤膜和溶解2扩散膜两种类型 。 滤膜分 离 物 质 的 原 理 是 根 据 分 子 量 的 大 小 。溶解2扩散膜对物质的分离是根据溶质分子在膜中的溶解性和扩散性 ,因此 ,与滤膜相比 ,它能将浓度 极化现象降至最低 ,且具有很强的抗污染能力 。据 报道 ,在 25 时 ,溶解2扩散膜能将溶液中的柠碱从55 mg/ kg 降 至 1 1 mg/ kg 或 从 4 0 mg/ k g 降 至8 mg/ k g ,营 养 成 分 的 损 失 不 超 过 5 % 40 。杜 吉 涛 41 等采用截留分子量为 5 万 、8 万和 1 0 万道尔顿的国产中空纤维超滤膜对柚子汁进行脱苦处理 ,经10 万道尔顿超滤膜澄清的柚子汁其苦味得以适度w w w . ff c2journal . c om 37 处理柠碱/ mg/ kg柠碱脱除率/ %柚苷/ ( mg/ 100 ml)柚苷脱除率/ %0 天5 天0 天5 天2000 mg/ kg 乙烯利 ( c epa)20 . 511 . 344 . 948 . 447 . 8 0 . 62 . 50蔗糖添加量/ %02510柚皮苷水溶液中的阈值/ ( mg/ kg)20283835柠碱水溶液中的阈值/ ( mg/ kg)1 . 01 . 01 . 32 . 7香料香精化妆品 2008 年 6 月第 3 期flavour fragrance cosmetics june , 2008 , no1 3综述与专论去除 , 合 理 的 工 艺 参 数 为 : 操 作 压 力 0 . 1 0 . 11m pa ,温度为 3 6 38 ,主流液流速为 10 0 l / h ,但 原汁的营养成分受到一定程度的影响 。膜技术脱苦具有分离效率高 ,操作温度低的特点 ,目前由于膜性能方面的原因仅在实验室使用 。2 . 6 其它脱苦法2 . 6 . 1 超临界 co2 脱苦ki mall 探讨了用超临界 co2 流体来脱除柑橘 汁中的柠碱的条件 。在压力 214 1 m pa ,温度 30 60 之间 处理 1 h , 柠碱 脱除 率 平均 达 2 5 % , 处 理4 h能使柠碱含量由 1 7 . 5 mg/ l 降至 7 mg/ l ,而对 果汁中的其他营养成分没有影响 42 。超临界 co2脱苦效果较明显 , 但 需要 超 临界 高压 装 置 , 操作 较复杂 ,相对投资较高 , 高 温高 压 是否 会带 来 一定 程 度的营养损失尚需进一步的研究 。2 . 6 . 2 采前处理 采用三乙胺 的 衍生 物处 理 柑橘 树体 或 完整 果实能明 显 降 低 果 实 及 叶 片 中 柠 碱 的 含 量 。据 报道 43 ,22(42乙苯氧基) 三乙胺和 22(3 ,42二甲苯氧基) 三乙胺能明显抑制幼龄柠檬叶中柠碱酸盐 a2环内酯 的生物合成 ,从而限制了柠碱的生成 。实验证明 44 , 用 250 mg/ kg 的 22(42乙苯氧基) 三乙胺和 250 mg/ kg 的 22(3 ,42二甲苯氧基) 三乙胺喷洒脐橙树林 ,可使果实中柠碱酸盐 a2环内酯的含量减少 50 %。2 . 6 . 3 加热脱苦法柚皮苷极能溶于水 ,通过加热处理 ,使其溶出 , 洗脱即可 。但此法不是很适宜于果汁 ,因果汁加热 后会增加苦味 ,因此在用此法对果汁脱苦时应尽量控制加热温度 。对柑橘进行脱苦时 ,将刺碎的果肉 在 606 5 处理 8 mi n ,使 9 0 %的柚皮苷转化成可 溶性 。同样将果皮在稀盐液中加热 ,重复 2 3 次 , 苦味就明显减少了 45 。2 . 6 . 4 基因工程脱苦主要是将目的脱苦酶基因导入到柑橘细胞中 , 以达到自然脱苦的目 的 。目 前 此类 型的 研 究正 在 进行中 。2 . 6 . 5 综合脱苦方法的应用wet he r n 等 46 用超滤和吸附连用技术对柑 橘 汁进行脱苦 , 该法用 超滤 代 替离 心 , 在果 汁 进入 聚苯乙烯二乙烯基苯树脂吸附柱之前分离悬浮固体 ,可除去一些苦味前体物质和易被树 脂吸 附 的大 分 子物质 ,使树脂的使 用寿 命 和脱 苦效 率 明显 改善 , 柚苷和柠碱可被基本除去 ,明显提高了果汁的风味 。徐忠伟 35 研究了将乙烯利浸果和2环糊精处理相结合的脱苦效果 。乙烯利和2环糊精结合能提高柠碱脱除率 ,组合效应比单一效应要好 。对柚皮 苷亦反映了综合脱苦的协作效应 。3 小结虽然实验 发现 有很 多 技术 可用 于 柑橘 类果 汁 的脱苦 ,但能真正用于工业化生产的却不多 。当前 较为普 遍 使 用 的 是 吸 附 法 和 添 加 苦 味 抑 制 剂 法 。 吸附脱苦法具有简 单易 行 、处理 温 度低 、处 理时 间短等特点 ,但亦存在 一 些缺 陷 , 如一 些 吸附 剂会 吸 附掉果汁中的营养成分 ,吸附剂易被饱和 、阻塞 ,吸 附剂再生时间长等 ,今后需不断优化吸附剂的吸附 性能及再 生 性 能 , 以 扩 大 其 在 规 模 化 生 产 中 的 应 用 。添加苦味抑制剂是 目 前生 产商 较 实用 的一 种脱苦方法 ,但是单一用苦味抑制剂不能完全脱除苦 味 ,如2环糊精脱苦法 ,它的应用局限较大 ,仅能在 一定范围内实现脱苦 ,苦味抑制剂如能和其他方法 配合使用效果会更 好 。考 虑到 生产 的 实用 性和 脱 苦的高效性 , 将各种 脱 苦法 的优 缺 点加 以互 补 , 实 现综合脱苦法 ,将是今后柑橘果汁脱苦的发展方向之一 。膜技 术脱 苦 具有 分离 效 率高 、操 作温 度低 、 处理量大 、易于连续 化 生产 等特 点 , 随 着材 料科 学 的不断发展 , 性能优 良 的膜 材料 将 不断 出现 , 从 而 促进膜分离技术在柑橘类果汁脱苦中的广泛应用 。 应用酶或固定化细胞脱苦 ,具有高效 、快速 、高选择性等特点 , 但 因 成 品 酶 或 菌 种 的 筛 选 及 培 养 等 问 题 ,目前还主要停留 在 实验 室阶 段 , 要 实现 工业 化 生产还需要大量的 工作 。基因 工程 脱 苦技 术如 能 实现则可改良品种 ,从根本上解决柠檬苦素的苦味w w w . ff c2journal . c om 38 香料香精化妆品综述与专论2008 年 6 月第 3 期flavour fragrance cosmetics june , 2008 , no1 3特许公报 ( 日) , 昭 62221503 p .高彦祥 , 陈静 , 李绍振 ,等. 大孔吸附树脂对橙汁的脱苦效率j . 食品与发酵工业 , 2005 , ( 3) : 71274 .王鸿飞 , 李和生 , 董明敏 ,等. 柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦效 果的研究j . 农业工程学报 , 2004 , 20 ( 6) : 1742177 .胡慰望. 食品化学 m . 北京 : 科学出版社 , 1992 : 2862287 .puri , munish , marwaha , et al . st udies on t he applicabilit y of algi2 nateent rapped 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